CN117424685A - 信号传输电路和电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了信号传输电路和电子设备，涉及信号传输技术领域。该信号传输电路，包括：至少两个滤波器、与至少两个滤波器一一对应连接的至少两个阻抗匹配网络、射频开关；每一阻抗匹配网络连接于射频开关的一个射频端口，不同的滤波器工作于不同的频段。射频开关，用于同时导通每一阻抗匹配网络连接的射频端口与射频开关的总端口之间的射频通路。针对每一阻抗匹配网络，阻抗匹配网络用于导通其连接的滤波器与射频端口之间的射频通路，并对其连接的滤波器与至少两个滤波器中其他滤波器进行信号隔离。即实现了多个频段信号的同时传输，又保证各个频段之间的隔离度，还降低了制造成本。

Description

信号传输电路和电子设备

技术领域

本申请一般涉及信号传输技术领域，尤其涉及一种信号传输电路和电子设备。

背景技术

随着移动设备的智能化，在平板电脑、手机等这些设备的通讯系统中，为了增加网络覆盖和数据传输吞吐量，需要多个频段的射频信号在各自的通路上同时工作。因此，多工滤波器便应运而生，但是现有的多工滤波器，生产成本较为昂贵。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种信号传输电路和电子设备，即实现了多个频段信号的同时传输，又保证各个频段之间的隔离度，还降低了制造成本。

第一方面，本申请提供了一种信号传输电路，包括：至少两个滤波器、与至少两个滤波器一一对应连接的至少两个阻抗匹配网络、射频开关；每一阻抗匹配网络连接于射频开关的一个射频端口，不同的滤波器工作于不同的频段。

射频开关，用于同时导通每一阻抗匹配网络连接的射频端口与射频开关的总端口之间的射频通路。

针对每一阻抗匹配网络，阻抗匹配网络用于导通其连接的滤波器与射频端口之间的射频通路，并对其连接的滤波器与至少两个滤波器中其他滤波器进行信号隔离。

可选的，阻抗匹配网络，具体用于传输其对应频段的信号，并抑制其他频段的信号。

可选的，阻抗匹配网络，具体用于将特性阻抗收敛于50Ω。

可选的，阻抗匹配网络包括第一子网络，第一子网络包含第一元器件和第一元器件，第一元器件连接于滤波器与射频端口之间，第二元器件的第一端口连接于滤波器与第一元器件之间，第二元器件的第二端口接地，第一元器件为电感和电容的其中一个，第二元器件为电感和电容中与第一元器件不同的另一个。

可选的，阻抗匹配网络还包括第二子网络，第二子网络连接于第一子网络与射频端口之间，第二子网络与第一子网络的结构相同。

可选的，第二子网络包括第三元器件，第三元器件的第一端口连接于第一子网络与射频端口之间，第三元器件与第一元器件的类型相同。

可选的，滤波器可以包括但不限于：双路滤波器、单路滤波器中的任一个。

可选的，射频开关，用于将将同时来自所述至少两个滤波器的信号通过总端口输出。

可选的，射频开关，还用于根据信号的频段，将来自总端口的信号传输至相同频段的滤波器中。

第二方面，本申请提供了一种电子设备，包括第一方面的信号传输电路。

本申请提出的信号传输电路和电子设备，考虑现有的多工器的制造成本过高，本申请通过至少两个滤波器来实现至少两个频段的信号的同时传输，并为每个滤波器配置一个阻抗匹配网络，通过该阻抗匹配网络来导通其连接的滤波器与射频开关的射频端口之间的射频通路，同时对其连接的滤波器与至少两个滤波器中其他滤波器进行信号隔离。这样，可以根据实际需求将滤波器任一组合实现多工器的信号传输功能以及各滤波器之间信号的隔离，即实现了多个频段信号的同时传输，又保证各个频段之间的隔离度，还降低了制造成本。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本申请实施例提供的一种信号传输电路的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种信号传输电路的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种信号传输电路的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种史密斯圆图的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种信号传输电路的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的一种信号传输电路的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的一种信号传输电路的结构示意图；

图8为本申请实施例提供的一种信号传输电路的结构示意图；

图9为本申请实施例提供的一种信号传输电路的结构示意图；

图10为本申请实施例提供的一种信号传输电路的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在描述一些实施例时，可能使用了“耦接”和“连接”及其衍伸的表达。例如，描述一些实施例时可能使用了术语“连接”以表明两个或两个以上部件彼此间有直接物理接触或电接触。又如，描述一些实施例时可能使用了术语“耦接”以表明两个或两个以上部件有直接物理接触或电接触。然而，术语“耦接”或“通信耦合(communicatively coupled)”也可能指两个或两个以上部件彼此间并无直接接触，但仍彼此协作或相互作用。这里所公开的实施例并不必然限制于本文内容。

“A、B和C中的至少一个”与“A、B或C中的至少一个”具有相同含义，均包括以下A、B和C的组合：仅A，仅B，仅C，A和B的组合，A和C的组合，B和C的组合，及A、B和C的组合。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。以下具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。

图1为本申请实施例的信号传输电路的结构示意图，本申请实施例所提供的信号传输电路包括：至少两个滤波器10、与至少两个滤波器一一对应连接的至少两个阻抗匹配网络20、射频开关30；每一阻抗匹配网络连接于射频开关30的一个射频端口RF，不同的滤波器工作于不同的频段。

射频开关30，用于同时导通每一阻抗匹配网络20连接的射频端口RF与射频开关30的总端口ANT之间的射频通路。

针对每一阻抗匹配网络20，阻抗匹配网络20用于导通其连接的滤波器10与射频端口RF之间的射频通路，并对其连接的滤波器20与至少两个滤波器20中其他滤波器20进行信号隔离。

可选的，滤波器20的数量由实际传输多少个频段的信号以及滤波器20自身能够传输多少个频段的信号综合决定。

另外，射频开关30的射频端口RF的数量大于或等于滤波器20的数量。

本实施例中的阻抗匹配网络20在信号传输电路中是确保射频信号的最大功率传输的关键。阻抗匹配网络20可以用来将信号源、负载和中间电路的阻抗与电路中的传输线或元件的特性阻抗匹配。通过阻抗匹配网络20不仅可以最大限度地减小信号的反射损耗，提高电路的性能和效率，还能防止其他滤波器对阻抗匹配网络20所在的射频通路上信号的干扰。

本申请实施例中的至少两个滤波器20中的所有滤波器20可以是功能相同的滤波器20，也可以是功能不同的滤波器20。也就是说，至少两个滤波器20是任意形式的滤波器的组合，本申请实施例对此不作任何限定。

示例性的，假设需要实现频段Band1和Band3共同工作，则需要使用Band1+Band3的射频滤波四工器(即四工滤波器，简称四工器)。参照图2，本申请实施例可以使用两个双工器(即图2所示的双工器11和双工器12)、两个阻抗匹配网络(即图2所示的阻抗匹配网络21和阻抗匹配网络22)以及射频开关(即图2示出的射频开关30)，阻抗匹配网络21连接于双工器11与射频开关30之间，并分别与双工器11的ANT端口和射频开关30的射频端口RF1连接；同理，阻抗匹配网络22连接于双工器12与射频开关30之间，并分别与双工器12的ANT端口和射频开关30的射频端口RF2连接。双工器11用于实现频段1(即Band1)信号的接收和发送；双工器12用于实现频段3(即Band1)信号的接收和发送，射频开关30控制射频端口RF1和射频端口RF2与总端口ANT同时导通时，即可实现Band1和Band3的共同工作。

需要说明的是，阻抗匹配网络21用于导通双工器11与射频开关30的射频端口RF1之间的射频同路，并对其双工器11与双工器12进行信号隔离，以防止双工器12的信号在传输的过程中，对双工器11所传输的信号造成干扰；同理，阻抗匹配网络22用于导通双工器12与射频开关30的射频端口RF2之间的射频同路，并对其双工器12与双工器11进行信号隔离，以防止双工器11的信号在传输的过程中，对双工器12所传输的信号造成干扰。这样，既能实现四工器的信号传输功能，又能避免滤波器之间的信号传输的干扰问题。

可以理解的是，双工器为一种形式的多工器，例如双工器可以由两个不同的滤波器10合并组成，共用一个公共节点(如天线)，允许电子设备同时发射(Tx)和接收(Rx)，双工器可以用于频分双工(FDD)无线电应用，其中一个滤波器是发射滤波器，另一个是接收滤波器。双工器的设计能够确保每个滤波器的通带不会加载另一个滤波器。本实施例中至少使用两个双工器使得该通信控制电路能够实现多个不同频段之间的载波聚合，例如实现Band2和Band4频段的载波聚合，或者实现Band1和Band3频段的载波聚合等。

需要说明的是，本申请实施例在实现双工器的功能，可以采用两个单路滤波器10，每一个单路滤波器10通过与其一一对应的阻抗匹配网络连接与射频开关30的射频端口RF。

在另一个示例中，若要实现三通滤波器的功能，以滤波器全部用于接收来自总端口的三种频段的射频信号为例，参照图3，可以采用一个单路接收滤波器和一个双路接收滤波器来实现三通滤波器的功能。图3中示出了可以使用单路接收滤波器13和双路接收滤波器14、两个阻抗匹配网络(即图3所示的阻抗匹配网络21和阻抗匹配网络22)以及射频开关(即图3示出的射频开关30)，阻抗匹配网络21连接于单路接收滤波器13与射频开关30之间，并分别与单路接收滤波器13的UNBL1端口和射频开关30的射频端口RF1连接；阻抗匹配网络22连接于双路接收滤波器14与射频开关30之间，并分别与双工器12的ANT端口和射频开关30的射频端口RF4连接。双工器11用于实现频段1(即Band1)信号的接收和发送；双工器12用于实现频段3(即Band1)信号的接收和发送，射频开关30控制射频端口RF1和射频端口RF4与总端口ANT同时导通时，即可实现三个不同频段的射频信号的共同传输。

本领域技术人员应当理解的是，本申请实施所实现的多工器并不仅指上述的双工器和四工器，其他种类的多个滤波器之间组合实现的多工器功能也在本申请的保护范围以内。

本申请实施例提出的信号传输电路，考虑现有的多工器的制造成本过高，本实施例通过至少两个滤波器来实现至少两个频段的信号的同时传输，并为每个滤波器配置一个阻抗匹配网络，通过该阻抗匹配网络来导通其连接的滤波器与射频开关的射频端口之间的射频通路，同时对其连接的滤波器与至少两个滤波器中其他滤波器进行信号隔离。这样，可以根据实际需求将滤波器任一组合实现多工器的信号传输功能以及各滤波器之间信号的隔离，即实现了多个频段信号的同时传输，又保证各个频段之间的隔离度，还降低了制造成本。

在本申请其中的一个实施例中，阻抗匹配网络20，具体用于传输其对应频段的信号，并抑制其他频段的信号。

示例性的，结合图2，阻抗匹配网络21能够传输频段为Band1的射频信号，并抑制Band3的射频信号传输至双工器11中；同理，阻抗匹配网络22能够传输频段为Band3的射频信号，并抑制Band1的射频信号传输至双工器12中。

可选的，阻抗匹配网络20，具体用于将特性阻抗收敛于50Ω。

在一种实现方式中，阻抗匹配网络20将特性阻抗收敛于50Ω的原理依据可参照图4所示的史密斯圆图；结合图2，假设双工器11所在的射频通路为射频通路1，双工器12所在的射频通路为射频通路2，参照图4中(a)所示，基于史密斯圆图，阻抗匹配网络21针对频段1的S55参数收敛至50Ω(欧姆)，针对频段3的S55参数收敛至开路点，即可实现在射频通路1上频段1的射频信号的传输，以及对频段3的射频信号的抑制。同理，参照图4中(b)所示，基于史密斯圆图，阻抗匹配网络22针对频段3的S55参数收敛至50Ω(欧姆)，针对频段1的S55参数收敛至开路点，即可实现在射频通路2上频段3的射频信号的传输，以及对频段1的射频信号的抑制。

在本申请的其中一个实施例中，参照图5，阻抗匹配网络20包括第一子网络21，第一子网络21包含第一元器件211和第一元器件212，第一元器件211连接于滤波器10与射频端口RF之间，第二元器件212的第一端口连接于滤波器10与第一元器件211之间，第二元器件212的第二端口接地，第一元器件211为电感和电容的其中一个，第二元器件212为电感和电容中与第一元器件211不同的另一个。

具体的，第一元器件211的第一端口与第二元器件212所形成的第一公共端口40即为第一子网络21的第一端口，第一公共端口40连接于滤波器20，第一元器件211的第二端口连接于射频端口RF，第二元器件212的第二端口接地。

作为一个示例，参照图6，以第一元器件211为电容(记为第一电容C1)，第二元器件212为电感(记为第一电感TL1)，第一电容C1的第一端口和第一电感TL1的第一端口所形成的第一公共端口40即为第一子网络21的第一端口，第一公共端口40连接于滤波器20；第一电容C1的第二端口连接于射频端口RF；第一电感TL1的第二端接地。

需要说明的是，图6仅示例性的展示了第一元器件211为电容，第二元器件212为电感；第一元器件211也可以为电感，第二元器件212为电容。本申请实施例对此不作限定。

在实际应用中，采用微带线代替电感的功能，微带线的长度由所代替电感的电感值确定。比如，第一电感TL1可采用预设长度的微带线替代；微带线的长度具体根据第一电感TL1的电感值确定。本申请实施例对此不作限定。

在本申请的其中一个实施例中，参照图7，阻抗匹配网络还包括第二子网络22，第二子网络22连接于第一子网络21与射频端口之间，第二子网络22与第一子网络21的结构相同。

具体的，参照图7，第二子网络22包括第四元器件214和第五元器件215，第四元器件214的第一端口与第五元器件215的第一端口所形成的第二公共端口50即为第二子网络22的第一端口，第二子网络22的第一端口与第一子网络21的第二端口连接，即第二公共端口50与第一元器件211的第二端口连接。第四元器件214的第二端口连接于射频端口RF，第五元器件215的第二端口接地。

作为一个示例，参照图8，假设第一元器件211为电容(记为第一电容C1)，第二元器件212为电感(记为第一电感TL1)时，则第四元器件214同样为电容(记为第二电容C2)，第五元器件215同样为电感(记为第二电感TL2)，第二电容C2的第一端口和第二电感TL2的第一端口所形成的第二公共端口50即为第二子网络22的第一端口，第二子网络22的第一端口与第一子网络21的第二端口连接，即第二公共端口50与第一电容C1的第二端口连接。第二电容C2的第二端口连接于射频端口RF，第二电感TL2的第二端口接地。

需要说明的是，图8仅示例性的展示了第一元器件211为电感，第二元器件212为电容时，第四元器件214同样为电容，第五元器件215同样为电感。当第一元器件211为电感，第二元器件212为电容时，则第四元器件214同样为电感，第五元器件215同样为电容。本申请实施例对此不作限定。

可选的，参照图9，第二子网络22包括第三元器件213，第三元器件213的第一端口连接于第一子网络21与射频端口RF之间，第三元器件213与第一元器件211的类型相同。

具体的，参照图9，第二子网络22包括第三元器件213，第三元器件213的第一端口与射频端口RF所形成的第三公共端60即为第二子网络22的第一端口，第二子网络22的第一端口与第一子网络21的第二端口和射频端口RF均连接，即第三元器件213的第一端口与第一元器件211的第二端口和射频端口RF均连接。第三元器件213的第二端口接地。

作为一个示例，参照图10，假设第一元器件211为电容(记为第一电容C1)，第二元器件212为电感(记为第一电感TL1)时，则第三元器件213同样为电感(记为第三电感TL3)，第三元器件213的第一端口与射频端口RF所形成的第三公共端60即为第二子网络22的第一端口，第二子网络22的第一端口与第一子网络21的第二端口连接，即第三元器件213的第一端与第一电容C1的第二端口和射频端口RF均连接。第三元器件213的第二端口接地。

可选的，滤波器10可以包括但不限于：双路滤波器、单路滤波器中的任一个。

在实际应用中，滤波器10还可以是三路滤波器、四路滤波器等等。本申请实施例对滤波器的型号和数量不作任何限定。

可选的，射频开关30，用于将来自至少两个滤波器的信号通过总端口输出。

可选的，射频开关30，还用于根据信号的频段，将来自总端口的信号传输至相同频段的滤波器中。

可以理解的是，本申请实施例所提供的信号传输电路可以实现滤波信号的单向传输和双向传输。

在本申请的一个实施例中，不同的滤波器对应不同的工作频段。例如信号传输电路中包括两个不同的双工器，第一双工器和第二双工器，分别对应了B1工作频段和B3工作频段，或者分别对应了B2工作频段和B4工作频段等。从而使得该信号传输电路能够利用该至少两个双工器实现不同频段之间的载波聚合。

可以理解的是，同一滤波器也可以实现不同的工作频段的信号传输，本申请实施例对此不作限定。

第二方面，本申请提供了一种电子设备，包括上述实施例的信号传输电路。

可选的，电子设备还可以包括天线，信号传输电路与天线连接以进行信号传输。电子设备可以为手机、平板电脑等能够与外部设备进行通信的电子设备，通过至少两个滤波器来实现至少两个频段的信号的同时传输，并为每个滤波器配置一个阻抗匹配网络，通过该阻抗匹配网络来导通其连接的滤波器与射频开关的射频端口之间的射频通路，同时对其连接的滤波器与至少两个滤波器中其他滤波器进行信号隔离。这样，可以根据实际需求将滤波器任一组合实现多工器的信号传输功能以及各滤波器之间信号的隔离，即实现了多个频段信号的同时传输，又保证各个频段之间的隔离度，还降低了制造成本。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离前述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其他技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.一种信号传输电路，其特征在于，包括：至少两个滤波器、与所述至少两个滤波器一一对应连接的至少两个阻抗匹配网络、射频开关；每一所述阻抗匹配网络连接于所述射频开关的一个射频端口，不同的所述滤波器工作于不同的频段；

所述射频开关，用于同时导通每一所述阻抗匹配网络连接的射频端口与所述射频开关的总端口之间的射频通路；

针对每一所述阻抗匹配网络，所述阻抗匹配网络用于导通其连接的滤波器与射频端口之间的射频通路，并对其连接的滤波器与所述至少两个滤波器中其他滤波器进行信号隔离。

2.根据权利要求1所述的信号传输电路，其特征在于，

所述阻抗匹配网络，具体用于传输其对应频段的信号，并抑制其他频段的信号。

3.根据权利要求2所述的信号传输电路，其特征在于，

所述阻抗匹配网络，具体用于将特性阻抗收敛于50Ω。

4.根据权利要求2或3所述的信号传输电路，其特征在于，所述阻抗匹配网络包括第一子网络，所述第一子网络包含第一元器件和第一元器件，所述第一元器件连接于所述滤波器与射频端口之间，所述第二元器件的第一端口连接于所述滤波器与所述第一元器件之间，所述第二元器件的第二端口接地，所述第一元器件为电感和电容的其中一个，所述第二元器件为所述电感和所述电容中与所述第一元器件不同的另一个。

5.根据权利要求4所述的信号传输电路，其特征在于，所述阻抗匹配网络还包括第二子网络，所述第二子网络连接于所述第一子网络与所述射频端口之间，所述第二子网络与所述第一子网络的结构相同。

6.根据权利要求5所述的信号传输电路，其特征在于，所述第二子网络包括第三元器件，所述第三元器件的第一端口连接于所述第一子网络与所述射频端口之间，所述第三元器件与所述第一元器件的类型相同。

7.根据权利要求1所述的信号传输电路，其特征在于，所述滤波器可以包括但不限于：双路滤波器、单路滤波器中的任一个。

8.根据权利要求1所述的信号传输电路，其特征在于，

所述射频开关，具体用于将同时来自所述至少两个滤波器的信号通过总端口输出。

9.根据权利要求1所述的信号传输电路，其特征在于，

所述射频开关，还用于根据信号的频段，将来自所述总端口的信号传输至相同频段的滤波器中。

10.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的信号传输电路。